Automatisierung

Kleinantrieb dreht Kamera für 360°-Panorama-Aufnahmen

21.06.2011 -

Moderne elektronische Kameras eröffnen völlig neue Möglichkeiten in der Fotografie und der nachträglichen Bildbearbeitung. Verbindet man die hohe Auflösung und schnelle Aufnahmefrequenz mit einem Drehteller, so lassen sich problemlos Panorama-Aufnahmen erstellen. Voraussetzung hierfür ist eine optimale Kamera- bzw. Objektivausrichtung über den Schwenkbereich. Die liefert jetzt eine motorgetriebene Kameraführung.

Die klassische Fotografie hat sich im Laufe der Zeit stark verändert. Aber auch die moderne Fotografie kann die Gesetze der Optik und Physik nicht umgehen: Die früher notwendige, umfassende Ausrüstung ist im Zeitalter besserer Objektive, digitaler Zoomtechnik und kompakten Bilddatenspeicher zwar geschrumpft, trotzdem muss die Kamera immer noch wackelfrei positioniert werden. Das ist gerade bei Panoramaaufnahmen wichtig. Das Schweizer Unternehmen Seitz Phototechnik aus Lustdorf bietet für diese Aufnahmesequenzen mit dem Roundshot VR Drive jetzt ein entsprechendes Produkt an. Damit haben Fotografen die Möglichkeiten, ihre Kamera für Panoramaaufnahmen schnell und kostengünstig aufzurüsten. Alternativ kann bei fester Kameraposition auch das Objekt definiert gedreht werden. In dem 2,3 kg schweren Zusatzgerät dient ein Kleinmotor von Faulhaber als Antrieb.

Panorama-Präzision

Auch im Zeitalter der digitalen Bildbearbeitung gilt das Motto, was man bei der Aufnahme richtig „einfängt", muss später nicht aufwändig korrigiert werden. Gerade bei der Zusammensetzung vieler Einzelbilder erleichtert ein exakter Übergang der einzelnen Bilder die Verschmelzung zur Gesamtansicht. Eine hohe Aufnahmefrequenz bei gleichzeitig exakter Positionsabfolge der Einzelblickwinkel wiederum lässt bewegte Objekte wie Wolken oder Fahrzeuge quasi einfrieren. Das VR Drive dreht die Kamera automatisch in sanfter, ruckfreier Bewegung und löst auf Wunsch automatisch die Bildaufnahmen aus (siehe Abb. 2). Bei bis zu 999 Stopps pro 360°-Umdrehung lassen sich auf diese Weise hochwertige Panoramablicke generieren.

Inklusive Zeitraffer-Filme

Der Roundshot VR Drive „s" speed schafft in nur vier Sekunden eine volle 360° Umdrehung. Im Automatikmodus des VR Drive werden kameraabhängig in einer raschen Sequenz bis zu fünf Bilder pro Sekunde ausgelöst. Präzision und die sanfte Motor-Rotation erlauben dabei eine höhere Auflösung, als dies mit manuellen Panoramaköpfen möglich wäre. Die große Rotations-Geschwindigkeit in Verbindung mit der hohen Einzelbildaufnahmefrequenz löst auch das Problem von „Ghost"-Bildern bei bewegten Objekten wie z. B. Personen oder Wolken. Selbst zylindrische oder sphärische Panoramen können mit vielen digitalen Spiegelreflex-Kameras und mit allen Objektiven, vom Fischauge bis hin zum Teleobjektiv, aufgenommen werden. In Verbindung mit einer leistungsfähigen Bildbearbeitungssoftware erlaubt das System auch die Erstellung von HD-Videos oder Zeitraffer-Filmen.

3D-Modellierung

Wenn die Aufnahmesituation einen höheren Dynamikumfang erfordert, positioniert der VR Drive im Qualitäts-Modus die Kamera für das automatische Bracketing. Dabei wird das Objekt mehrmals fotografiert, um so einen höheren Dynamikumfang zu erzielen. Die unterschiedlich belichteten Bilder werden anschließend zu einem 32-bit HDR-Bild z. B. für die 3D-Modellierung oder die Film-Produktion verarbeitet. Grundsätzlich gilt aber immer: Je präziser die Kamera geführt wird, umso einfacher ist die nachfolgende Bildbearbeitung. Die Schweizer Experten für dynamische Fototechnik legen daher Wert auf eine präzise, jedoch praxistauglich leichte und doch robuste Antriebsmechanik.

Unumgänglich: hoher Wirkungsgrad

Der Antrieb für die Ausrichtung der Kamera unterliegt daher besonderen Anforderungen. Der ideale Aktor muss bei möglichst kleinem Volumen eine hohe Leistung bereitstellen. Um die begrenzte Kapazität des Lithium-Ionen-Akkus optimal zu nutzen, braucht der Antrieb einen hohen Wirkungsgrad. Für eine präzise Positionierung ist eine exakte Korrelation zwischen der Vorgabe des Steuerungsbefehls und tatsächlicher Antriebsbewegung essentiell. Hier bringen Motoren mit integriertem Encoder optimale Rückmelde-Ergebnisse. Nicht zuletzt müssen alle Bewegungen unabhängig von der aktuell montierten Kameraausführung und Gewicht immer gleich dynamisch ausgeführt werden.

Antriebstechnik kompakt

Als Antrieb der Wahl erwies sich über die Summe aller geforderten Eigenschaften ein edelmetallkommutierter DC-Kleinstmotor mit durchmesserkonformen Getriebe- und Encoderaufsatz. Der Antrieb mit 22 mm Durchmesser leistet je nach Ausführung zwischen 2 Watt und 11 Watt bzw. erreicht Drehmomente von 2,5-10 mNm an der Abtriebswelle. Die Spannungsvarianten liegen zwischen 3 V und 40 V. Der wahlweise mit Sinterlagern oder für Dauerbetrieb mit Kugellagern ausgestattete Motor eignet sich mit einem Wirkungsgrad von über 85% ideal für akkugestützte Einsätze. Ein aufgesetztes Planetengetriebe reduziert die Motordrehzahl anwendungsgerecht, erhöht das Abtriebsdrehmoment und verbessert gleichzeitig die Auflösung des auf der Motorwelle sitzenden Encoders für die Abtriebsseite des Getriebes. Untersetzungen von 3,71 bis 23,014:1 sind in Kunststoff- oder Metallgetriebeausführungen möglich.

Das Abgangsdrehmoment darf dabei bis zu 700 mNm betragen. Der Getriebewirkungsgrad liegt je nach gewählter Untersetzung (zwei- bis sechsstufig) zwischen akkuschonenden 50 % und 88 % Wirkungsgrad. Auf die Motorwelle aufgesteckt, liefert ein optischer Encoder je nach Modell bis zu 1.024 Rechteckimpulse pro Umdrehung. So lassen sich für die Kameraausrichtung sowohl Teilwinkel wie auch Vollkreise reproduzierbar abfahren und Einzelbilder winkelsynchron auslösen. Das Gesamtpaket - zu sehen in Abbildung 3 - aus Motor, Getriebe und Encoder ist wartungsfrei und kann im Bereich von -25 °C bis +85 °C betrieben werden. Die Versorgung per Akku ist hier eher der limitierende Faktor, um vom Wintereinsatz im Gebirge bis zum Wüstenpanorama Aufnahmen zu gewinnen.(sn)

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